DE661143C

DE661143C - Exciter arrangement for the generator of gas-electric vehicles

Info

Publication number: DE661143C
Application number: DEA71546D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Koeppen
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-10-10
Filing date: 1933-10-10
Publication date: 1938-06-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erregeranordnung für den Generator eines •gaselektrischen Fahrzeugs. Bei solchen Schaltungen für gaselektrische Fahrzeuge ist es bereits bekannt, die Erregung des Generators so einzurichten, daß im Hauptarbeitsbereich des Generators die Kennlinie für Strom und Spannung einen etwa hyperbolischen Verlauf hat. Bei solchen Schaltungen wurde der Generator entweder mit Eigen- oder Fremderregung ausgerüstet, wobei zur Fremderregung eine besondere Erregermaschine diente, die mit einer anderen Spannungsquelle so in Reihe geschaltet war, daß die zur Erzielung der obenerwähnten Kennlinie notwendige Erregung des Generators erreicht wurde. Es ist auch schon bekannt, eine Erregermaschine mit Gegenverbunderregung zu verwenden und sowohl auf dem Hauptgenerator als auch auf der Erregermaschine vom Strom der Fahrmotoren durchflossene Erregerwicklungen aufzubringen. Dabei ist die Erregermaschine in Reihe mit der Nebenschlußerregerwicklung des Hauptgenerators geschaltet.The invention relates to an exciter arrangement for the generator of a • gas-electric Vehicle. In such circuits for gas-electric vehicles it is already known to set up the excitation of the generator so that in the main working area of the generator, the characteristic curve for current and voltage has an approximately hyperbolic curve Has. In such circuits, the generator was either self-excited or externally excited equipped, whereby a special excitation machine was used for external excitation, which was connected to a different voltage source Was connected in series that the necessary excitation to achieve the above-mentioned characteristic of the generator has been reached. It is also already known to use an excitation machine with counter-compound excitation and both on the main generator and on the exciter from the current of the traction motors to apply through-flow excitation windings. The exciter is in series with the shunt exciter winding of the main generator switched.

Die Erfindung besteht nun darin, daß die Erregermaschine, die in Reihe mit der Nebeinschlußerregerwicklung des Hauptgenerators liegt, auf der Welle des Generators sitzt oder mit einer seiner Drehzahl proportionalen Drehzahl läuft und ein vom Generatorstrom erregtes Feld mit Gegenverbundwirkung sowie ein von einer vom Generator unabhängigen Spannungsquelle erregtes Feld besitzt. Sie hat den Vorteil, daß eine einfache und zuverlässige Schaltung erzielt wird, die Erregermaschine nur klein zu sein braucht, so daß die ganze Erregereinrichtung des Generators wesentlich leichter und billiger wird und wenig Raum beansprucht, was für die Unterbringung auf dem Fahrzeug von großem Vorteil ist.The invention now consists in the fact that the exciter, which is in series with the secondary excitation winding of the main generator, sits on the shaft of the generator or with one of its speed proportional Speed runs and a field excited by the generator current with a counter-compound effect as well has a field excited by a voltage source independent of the generator. she has the advantage that a simple and reliable circuit is achieved, the exciter need only be small, so that the entire excitation device of the generator is much lighter and cheaper and little Requires space, which is of great advantage for the accommodation on the vehicle.

Eine weitere Einzelheit der Erfindung besteht darin, daß zur Unterstützung des Nebenschlußfeldes des Hauptgenerators ein besonderes Reizfeld vorgesehen ist, welches von irgendeiner Stromquelle, beispielsweise einem Stromsammler, gespeist wird. Zur Unterstützung des Reizfeldes und damit zur Entlastung des das Reizfeld speisenden Stromsammlers kann eine besondere Verbundwicklung vorgesehen sein.Another detail of the invention is that to support the shunt field the main generator a special stimulus field is provided, which from any power source, for example a Current collector, is fed. To support the stimulus field and thus to relieve the strain A special composite winding can be provided for the current collector feeding the stimulus field.

Es ist bereits eine Schaltung bei Triebwagen mit Verbrennungsmotoren bekanntgeworden, bei der ebenfalls in Reihe mit der Nebenschlußerregung des Hauptgenerators der Anker einer mit einer Gegenerregerwicklung versehenen Hüfsmaschine liegt, und sowohl der Hauptgenerator als auch die Hüfsmaschine vom Strom der Fahrmotoren durchflosseneA circuit in railcars with internal combustion engines has already become known, in which also in series with the shunt excitation of the main generator the armature one with a counter excitation winding provided auxiliary machine, and both the main generator and the auxiliary machine traversed by the current of the traction motors

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Or.-Ing. Hans Koeppen in B erlin-Licht er felde.Or.-Ing. Hans Koeppen in Berlin light field.

Erregerwicklungen besitzen. Auch liegt der bekannten Anordnung die gleiche Aufgabe wie dem Erfindungsgegenstand zugrunde, nämlich eine Annäherung des Spannungsverlaufs an die Hyperbelform zu ermöglichen. Es sind aber insofern erhebliche Unterschiede vorhanden, als bei der vorbeschriebenen Einrichtung die Hilfsmaschine nicht wie bei der Erfindung mit dem Hauptgenerator unmittelbar gekuppelt ist bzw. mit einer seiner Drehzahl proportionalen Drehzahl umläuft. Deshalb ist es notwendig, die Erregermaschine durch einen Lüfter oder eine Wirbelstrombremse zu belasten. Die von Generatorstrom durchflossene Hilfswicklung der Erregermaschine ist außerdem bei der bekannten Anordnung, im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Schaltung keine Gegenverbundwicklung. Have excitation windings. The known arrangement also has the same task as the subject of the invention is based, namely an approximation of the voltage curve to enable the hyperbolic shape. There are but to the extent that there are considerable differences, as in the case of the device described above the auxiliary machine is not directly connected to the main generator as in the invention is coupled or rotates at a speed proportional to its speed. That's why it is necessary to drive the exciter through a fan or an eddy current brake to charge. The auxiliary winding of the exciter through which the generator current flows is also in the known arrangement, in contrast to that according to the invention Circuit no counter-composite winding.

Des weiteren ist der Technik schon eine Erregeranordnung für den Generator von gaselektrischen Fahrzeugen bekannt, die sich dadurch vom Erfindungsgegenstand unterscheidet, daß bei ihr der Hauptgenerator nicht eigenerregt, sondern fremderregt ist und zwei Erregeranker Verwendung finden, von denen einer mit gleichbleibender Erregung und beide mit Gegenverbunderregung durch den Hauptstrom arbeiten. Dabei wird die Erregerwicklung des Hauptgeneratörs in Reihe mit den beiden Erregerankern geschaltet. Bei der Schaltung nach der Erfindung ist jedoch nur ein einziger Erregeranker notwendig, der mit der Klemmenspannung des Hauptgenerators in Reihe liegt und in Zusammenarbeit mit der Spannung des Hauptgenerators dessen Nebenschlußfeld speist. Also rein schaltungstechnisch besteht schon ein erheblicher Unterschied in den beiden Anordnungen. Daß der Hauptgenerator noch eine zusätzliche Fremderregung aus einer besonderen Spannungsquelle erhält, ist bei der bekannten Einrichtung wesentlich, nicht jedoch beim Erfindungsgegenstand, denn bei letzterem dient die Fremderregung hauptsächlich dazu, um die ganze Spannungskurve besser einstellen zu können und um die Erregung des Generators zu beschleunigen. Bei der bekannten Schaltung ist dagegen die von der gleichbleibenden Stromquelle erregte Wicklung unbedingt für das Zustandekommen der Kennlinie erforderlich. Die Wirkungsweise der beiden Einrichtungen ist also in keiner Weise ähnlich, auch wenn bei beiden Schaltungen der Zweck, nämlich die Erreichung einer hyperbolischen Spannungslinie angestrebt wird. Bei der bekannten Anordnung können zwar die notwendigen zwei Erregermaschinen in eine einzige zusammengebaut werden, die dann als Spaltpolmaschine läuft. Es ist jedoch ohne weiteres einleuchtend, daß die Spaltpolmaschine wesentlich ungünstiger in bezug auf Gewicht und Preis ausfallen muß als die bei vorliegender Erfindung verwendete Steuer-■■iin_;aschine, deren Leistungsgröße etwa ¹Z₂ bis 10/0 des Hauptgenerators beträgt.Furthermore, an exciter arrangement for the generator of gas-electric vehicles is already known in the art, which differs from the subject matter of the invention in that the main generator is not self-excited, but is externally excited and two excitation anchors are used, one of which is constant and both with counter-excitation work through the main stream. The excitation winding of the main generator is connected in series with the two excitation armatures. In the circuit according to the invention, however, only a single exciter armature is necessary, which is in series with the terminal voltage of the main generator and, in cooperation with the voltage of the main generator, feeds its shunt field. In terms of the circuitry, there is a considerable difference in the two arrangements. The fact that the main generator receives additional external excitation from a special voltage source is essential with the known device, but not with the subject of the invention, because with the latter the external excitation is mainly used to better adjust the entire voltage curve and to accelerate the excitation of the generator . In the known circuit, on the other hand, the winding excited by the constant current source is absolutely necessary for the characteristic curve to come about. The mode of operation of the two devices is therefore in no way similar, even if the aim of both circuits is to achieve a hyperbolic tension line. In the known arrangement, the two necessary excitation machines can be assembled into a single one, which then runs as a shaded pole machine. However, it is readily apparent that the shaded pole machine must be significantly less favorable in terms of weight and price than the control system used in the present invention _; machine with a capacity of about ¹ Z ₂ to 10/0 of the main generator.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem Schaltungsschema für ein gaselektrisches Fahrzeug.The drawing illustrates an embodiment of the invention on a circuit diagram for a gas-electric vehicle.

Der von der Brennkraftmaschine angetriebene Hauptgenerator 1 hat ein Nebenschlußfeld 2, mit welchem in Reihe eine Erregermaschine 3 geschaltet ist. Die Erregermaschine 3 sitzt vorzugsweise auf der Welle des Hauptgenerators, um eine Proportionalität der Drehzahlen zu erreichen. Natürlich kann diese Proportionalität auch auf anderem Wege erzielt werden, wenn die Erregermaschine 3 von einer anderen Energiequelle angetrieben werden sollte.The main generator 1 driven by the internal combustion engine has a shunt field 2, with which an exciter 3 is connected in series. The exciter 3 is preferably seated on the shaft of the main generator to ensure proportionality to achieve the speeds. Of course, this proportionality can also be achieved in other ways can be achieved when the exciter 3 is driven by another energy source should be.

Der Generator 1 hat femer eine Verbundwicklung 4 und ein besonderes Reizfeld 6, das entweder dauernd eingeschaltet oder auch abschaltbar sein kann. Dieses Reizfeld kann von irgendeiner nahezu unveränderlichen Stromquelle gespeist werden, beispielsweise von einem Stromsammler 8. Zur Erregung der Erregermaschine hat diese eine Gegenverbundwicklung S, die vom Generatorstrom durchflössen wird. Außerdem hat die Erregermaschine 3 ein nahezu gleichbleibendes Feld, dessen Erregerwicklung entweder 7 in Reihe oder parallel zu Feldwicklung 6 geschaltet und von demselben Stromsammler 8 mit Strom versorgt werden kann. Der Generator speist den Arbeits- oder Fahrmotor 9 bzw. mehrere solche Motoren.The generator 1 also has a composite winding 4 and a special stimulus field 6, the can either be switched on permanently or can also be switched off. This stimulus field can powered by some nearly invariable power source, for example from a current collector 8. To excite the exciter machine, it has a counter-composite winding S, through which the generator current flows. In addition, the exciter has 3 an almost constant field, the field winding of which is either 7 in series or connected in parallel to field winding 6 and from the same current collector 8 with current can be supplied. The generator feeds the work or traction motor 9 or more such engines.

Claims

Patent claims:

i. Exciter arrangement for the main generator of gas-electric vehicles with an approximately hyperbolic voltage characteristic in relation to the current, im Main working area in series with the main generator shunt an excitation machine with counter-compound excitation is connected and both the main generator and the Exciter machine through which the current from the traction motors flows have, characterized in that the exciter (3) on the shaft of the Main generator (1) is seated or at a speed proportional to its speed runs and a counter-composite winding through which the current from the main generator flows (5) as well as a voltage source independent of the main generator (8) has excited field (7).

2. exciter arrangement according to claim 1,

characterized in that the main generator (i) apart from the shunt field (2) has a stimulus field (6) which is supported by a composite winding (4) can. ■ ν

3. exciter arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the stimulus field (6) can be switched off and is fed by a current collector (8).

For this purpose I sheet drawings